«Генетично модифіковані рослини»

Зміст

Вступ

Із древніх часів відомі окремі біотехнологічні процеси, використовувались в різних сферах практичної діяльності людини. До них відносяться: хлібопечення, виноробство, готування кисломолочних продуктів і т.д. Однак біологічна сутність цих процесів була з'ясована лише в XIX ст., завдяки роботам Л. Пастера.

Біотехнологію можна назвати самою модною галуззю останнього десятиліття. Термін «біотехнологія» запропонований ще в 1917 році угорським інженером Карлом Ерекі. Під біотехнологією пропонувалося розуміти «всі види робіт, при яких із сировинних матеріалів за допомогою живих організмів виробляються ті або інші продукти». Настільки загальне визначення в принципі застосовне до будь-якого сільськогосподарського виробництва, але на практиці біотехнологією називали промислове або наближене до промислового виробництво, у якому ключові операції виконували живі організми. У наступні десятиліття «біотехнологічними» називали в основному виробництва, у яких головну роль грали мікроорганізми, – від промислового пивоварства до випуску антибіотиків. Однак сьогодні цей термін придбав інше значення. «Біотехнологією» звичайно називають промислове виробництво якого-небудь продукту, що прямо використовує молекулярно-біологічні (і насамперед молекулярно-генетичні) процеси. Найбільш широко такого роду технології застосовуються в сільському господарстві, фармацевтиці й медицині.1

У той же час досягнення біотехнології раз у раз стають джерелом суспільних страхів, предметом дискусій і протестів. Напевно, за всю історію індустріального суспільства не найдеться іншої галузі, що викликала до себе настільки полярне відношення. "Living in GM world" – "Живучи в генетично модифікованому світі" – під такою рубрикою в західній пресі регулярно з'являються повідомлення про вуличні демонстрації проти "їжі Франкенштейна" – отриманої за допомогою генетично модифікованих рослин або тварин, про заяви священнослужителів, що людина в божевільній гордині приймає на себе роль Бога. Що трансгенні мікроби, випущені на волю, або пожеруть все живе або викличуть такі хвороби, що... Що трансгенні люди... Що... І справді, ЩО? Що в цих словах правда, що від "сумлінного" незнання, що від "гордого" неуцтва, а що від навмисної неправди, спрямованої на роздування тиражів, підвищення рейтингів і придушення конкурентів? Якщо говорити про об'єктивну причину таких протестів, то вона в тому, що прогнозовані економічні й екологічні вигоди від широкомасштабного застосування генетично модифікованих організмів, очевидні, конкретні й досить часто виражаються в мільярдах доларів. А побоювання, що це може принести шкоду – невизначені. Чи можна зробити розумний вибір між певною користю й невизначеною небезпекою? Для позначення організмів, що несуть чужорідні гени часто застосовуються слова: генетично модифікований, рекомбінантний, генно-інженерний, які, загалом, є синонімами.2

З тих пор, як наприкінці 80-х років американська компанія «Монсанто» створила перші трансгенні продукти, не вщухають суперечки про допустимість їхнього масового виробництва, можливих негативних наслідках для здоров'я й навколишнього середовища. Прихильники застосування біотехнологій у сільському господарстві й харчовій промисловості затверджують, що без масового виробництва Гм-продуктів людство просто вмре з голоду, а супротивники вказують на те, що вирішувати проблему недостачі продовольства за допомогою трансгенів – значить міняти одну проблему на іншу, можливо, куди більш серйозну.3

1. Біотехнологія в рослинництві

Культурні рослини страждають від бур'янів, гризунів, комах-шкідників, нематод, фітопатогенних грибів, бактерій, вірусів, несприятливих погодних і кліматичних умов. Перераховані фактори поряд із ґрунтовою ерозією й градом значно знижують урожайність сільськогосподарських рослин. Відомо, які руйнівні наслідки в картоплярстві викликає колорадський жук, а також гриб Phytophtora — збудник ранньої гнилі (фітофтороза) картоплі. Кукурудза піддається спустошливим «набігам» південної листової гнилі, збиток від якої в США в 1970 р. був оцінений в 1 млрд. доларів.

В останні роки велику увагу приділяють вірусним захворюванням рослин. Поряд із хворобами, що залишають видимі сліди на культурних рослинах (мозаїчна хвороба тютюну й бавовнику, зимова хвороба томатів), віруси викликають сховані інфекційні процеси, що значно знижують урожайність сільськогосподарських культур і ведучі до їхнього виродження.

Біотехнологічні шляхи захисту рослин від розглянутих шкідливих агентів включають: 1) виведення сортів рослин, стійких до несприятливих факторів; 2) хімічні засоби боротьби (пестициди) з бур'янами (гербіциди), гризунами (ратициди), комахами (інсектициди), нематодами (нематоциди), фітопатогенними грибами (фунгіциди), бактеріями, вірусами; 3) біологічні засоби боротьби зі шкідниками, використання їхніх природних ворогів і паразитів, а також токсичних продуктів, утворених живими організмами.17

Поряд із захистом рослин ставиться завдання підвищення продуктивності сільськогосподарських культур, їх харчовий (кормовий) цінності, завдання створення сортів рослин, що ростуть на засолених ґрунтах, у посушливих і заболочених районах. Розробки націлені на підвищення енергетичної ефективності різних процесів у рослинних тканинах, починаючи від поглинання кванта світла й закінчуючи асиміляцією СО2 і водно-сольовим обміном.

Традиційні підходи до виведення нових сортів рослин - це селекція на основі гібридизації, спонтанних й індукованих мутацій. Методи селекції не настільки віддаленого майбутнього включають генетичну й клітинну інженерію.

Усе почалося в 1972 році. Коли Пол Берг (Стенфордський Університет, США) уперше об'єднав у пробірці в єдине ціле два гени, виділені з різних організмів. І одержав "молекулярний" гібрид, або рекомбінантну ДНК, що сама по собі в природних умовах утворитися ніяк не могла. Потім таку рекомбінантну ДНК внесли в бактеріальні клітини. Був створений перший трансгенний організм, що несе гени бактерії й гени мавпи (онкогенного вірусу мавпи, якщо точніше). А потім були сконструйовані мікроби, що несуть гени мушки дрозофіли, гени кролика, гени людини й ін..18

За останні 15 років пройшли польові випробування 25 000 різних трансгенних культур, з яких: 40% - стійкі до вірусів, 25 % - стійкі до гербіцидів, 25% - стійкі до інсектицидів; посіви трансгенних гербіцид-стійких рослин (кукурудза,